Способ ограничения динамических нагрузок мехатронных систем клети толстолистового прокатного стана

Способ ограничения динамических нагрузок мехатронных систем клети толстолистового прокатного стана

Автор: Гасияров Вадим Рашитович

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Машиностроение @vestnik-susu-engineering

Рубрика: Расчет и конструирование

Статья в выпуске: 2 т.19, 2019 года.

Бесплатный доступ

Обоснована актуальность разработки систем управления, обеспечивающих ограничение динамических моментов электроприводов реверсивной клети толстолистового прокатного стана при ударном приложении нагрузки. Актуальность заключается в том, что возникающие динамические нагрузки приводят к преждевременному износу технологического оборудования и возникновению аварийных ситуаций во время операций прокатки. Рассмотрены алгоритмы управления, обеспечивающие предварительный выбор зазоров в шпиндельных соединениях и компенсацию динамической ошибки регулирования скорости при захвате металла. Разработан способ управления электроприводами, объединяющий преимущества этих технических решений. Представлена функциональная схема системы управления, поясняющая реализацию способа. Разработана математическая модель электромеханической системы валков с учетом упругих связей в механических передачах. Представлены результаты моделирования переходных процессов скорости и момента электропривода в режиме захвата заготовки при реализации известных и разработанного способов управления. Предложен усовершенствованный алгоритм управления, согласно которому снижение скорости после захвата осуществляется с заданным отрицательным ускорением. Приведены результаты моделирования, подтвердившие техническую эффективность алгоритма. По результатам моделирования дано обоснование оптимального темпа замедления электропривода. Представлены осциллограммы скоростей и моментов электроприводов реверсивной клети стана 5000, полученные при реализации разработанного способа. В результате длительных исследований подтверждено улучшение динамических показателей по сравнению с аналогичными характеристиками в существующей системе электропривода. Ограничения динамических нагрузок достигается за счет предварительного выбора люфтов в валопроводах валков, а ограничения динамического момента - путем компенсации ошибки регулирования скорости. Сделан вывод о целесообразности внедрения разработанных технических решений.

Еще

Толстолистовой прокатный стан, прокатная клеть, электропривод, динамические нагрузки, ограничение, способ, динамическая модель, математическое моделирование, экспериментальные исследования, рекомендации

Короткий адрес: https://sciup.org/147231743

IDR: 147231743   |   DOI: 10.14529/engin190201

Список литературы Способ ограничения динамических нагрузок мехатронных систем клети толстолистового прокатного стана

  • Bass, G.V. Minimum tension control in finishing train of hot strip mills/G.V. Bass//Iron and steel Engineer. -1987. -No. 11. -P. 48-52.
  • Bhowal, P. Modeling and Simulation of Hidraulic Gap Control System in a Hot Strip Mill/P. Bhowal, S.K. Mukherjee//ISIJ International. -1996. -Vol. 36, no. 5. -P. 553-562.
  • Fukushima, K. Looper optimal multivariable control for hot strip finishing mill/K. Fukushima//Trans. Iron and Steel Inst. Japan. -1988. -No. 6. -P. 463-469.
  • Tanimoto, S. New tension measurement and control system in hot strip finishing mill/S. Tanimoto, Y. Hayashi, M. Saito//Measurement and control instrumentation in the iron and steel industry -Proceedings of the 5th process technology conference. -Detroit, 1985. -P. 147-154.
  • Finishing mill tension control system in the Mizushima hot strip mill/K. Hamada, S. Ueki, M. Shitomi et al.//Kawasaki steel technical report. -1985. -No. 11. -P. 35-43.
  • System for Speed Mode Control of the Electric Drives of the Continuous Train of the Hot-Rolling Mill/V.R. Khramshin, A.S. Evdokimov, G.P. Kornilov et al.//Proceedings of the 2015 International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON-2015). Russia, Omsk, May 21-23, 2015.
  • DOI: 10.1109/SIBCON.2015.7147264
  • Algorithm of No-Pull Control in the Continuous Mill Train/V.R. Khramshin, S.A. Evdokimov, А.S. Karandaev et al.//Proceedings of the 2015 International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON-2015). Russia, Omsk, May 21-23, 2015.
  • DOI: 10.1109/SIBCON.2015.7147263
  • Speed and Load Modes of Rolling Hollow Billet at the Wide-Strip Rolling Mill/A.A. Radionov, A.S. Karandaev, V.R. Khramshin et al.//Proceedings of 2014 International Conference on Mechanical Engineering, Automation and Control Systems (MEACS), 2014. -5 p.
  • DOI: 10.1109/MEACS.2014.6986841
  • Reduction of the Dynamic Loads in the Universal Stands of a Rolling Mill/V.R. Khramshin, A.S. Karandaev, S.A. Evdokimov et al.//Metallurgist. -2015. -Vol. 59. -No. 3-4. -P. 315-323.
  • DOI: 10.1007/s11015-015-0103-8
  • Automatic Tension Control in the Continuous Roughing Train of a Wide-Strip Hot-Rolling Mill/I.Yu. Andryushin, A.G. Shubin, A.N. Gostev et al.//Metallurgist. -2017. -Vol. 61, no. 5-6. -P. 366-374.
  • DOI: 10.1007/s11015-017-0502-0
  • Method of Reduction of an Edging and Horizontal Rolls Electromechanical Systems Interrelation in Universal Stand of a Rolling Mill/V.R. Khramshin, V.R. Gasiyarov, A.S. Karandaev, A.G. Shubin//Procedia Engineering. -2017. -Vol. 206. -P. 1761-1767.
  • DOI: 10.1016/j.proeng.2017.10.710
  • Force limiting at roll axial shifting of plate mill/A.S. Karandaev, B.M. Loginov, V.R. Gasiyarov, V.R. Khramshin//Procedia Engineering. -2017. -Vol. 206. -P. 1780-1786.
  • DOI: 10.1016/j.proeng.2017.10.713
  • Setting Automated Roll Axial Shifting Control System of Plate Mill/A.S. Karandaev, B.M. Loginov, A.A. Radionov et al.//Procedia Engineering. -2017. -Vol. 206. -P. 1753-1750.
  • DOI: 10.1016/j.proeng.2017.10.709
  • Крисанов, А.Ф. Анализ причин аварий оборудования листопрокатных станов и меры по их предупреждению: обзор, информ./А.Ф. Крисанов, В.Ф. Кузерман, Б.Н. Виноградов и др. -М.: Ин-т «Черметинформация», 1985. -С. 36.
  • Веренев, В.В. Состояние вибрационной диагностики и мониторинга оборудования прокатных станов/В.В. Веренев, В.И. Большаков//Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии: сб. науч. тр. -Днепропетровск: ИЧМ НАН Украины, 2006. -Вып. 12. -С. 267-281.
  • Евдокимов, С.А. Телеметрическая система измерения упругого момента в шпинделях рабочих валков горизонтальной клети стана 5000/С.А. Евдокимов, А.И. Халько, А.М. Дорофеев//Энергетические и электротехнические системы: междунар. сб. науч. тр. -2015. -Вып. 2. -С. 375-382.
  • Method limiting dynamic loads of electromechanical systems of plate mill stand/A.S. Karandaev, V.R. Gasiyarov, E.A. Maklakova et al.//2018 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (EIConRus), Moscow and St. Petersburg, Russia, 2018. -P. 651-656.
  • DOI: 10.1109/EIConRus.2018.8317180
  • Khramshin, V.R. Ways to compensate for static deviations in speed in electric drives of broad-strip hot rolling-mill stands/V.R. Khramshin//Russian Electrical Engineering. -2013. -Т. 84. no. 4. -P. 221-227.
  • DOI: 10.3103/S1068371213040032
  • Constraining the Dynamic Torque of a Rolling Mill Stand Drive/V.R. Khramshin, V.R. Gasiyarov, A.S. Karandaev et al.//Bulletin of the South Ural State University. Ser. Power Engineering. -2018. -Vol. 18, no. 1. -P. 101-111.
  • DOI: 10.14529/power180109
  • Разработка математической модели взаимосвязанных электротехнических систем клети толстолистового прокатного стана/С.Н. Басков, В.Р. Гасияров, Б.М. Логинов и др.//Известия вузов. Электромеханика. -2017. -Т. 60, № 6. -С. 55-64.
  • Математическое описание главного электропривода толстолистового стана 5000 горячей прокатки/В.Р. Гасияров, Е.А. Маклакова//Russian Internet Journal of Electrical Engineering. -2015. -Vol. 2, no. 3. -С. 62-66.
  • Ключев, В.И. Теория электропривода/В.И. Ключев. -М.: Энергоатомиздат, 2001. -760 с.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp